实验一附件聚合物流体的假塑性和剪切变稀机理实验讲义

高分子流体的假塑性和剪切变稀机理d图.不同流体类型(B宾厄姆流体；N牛顿流体；p假塑性流体；d胀流体)1、聚合物流体呈现假塑性原因：高分子溶液或熔体会具有假塑性，即粘度会随着剪切速率或剪切应力的增加而减小的现象。其根本原因在于长链缠结结构的破坏，分子链发生取向所致。由高分子物理中关于凝聚态结构的描述可知，高分子熔体属于典型的无规线团，分子链间相互缠结形成物理交联网络，粘度较高。在受到外力剪切作用时，发生分子链间的解缠结，物理交联网络受到破坏。在剪切速率较小的情况下，网络的破坏与重建为动态平衡过程，聚合物流体粘度可维持较高的水平，表现为一种伪牛顿流体现象。这就如同普适流动曲线的第一牛顿流动区所表现的那样。而在剪切速率进一步增大的过程中，网络的破坏速度要大于重建速度，分子链开始产生明显的取向，从而导致流体粘度下降，表现为假塑性。高分子材料在受到剪切力的作用时，它们的粘度、弹性、强度等性质会发生变化，这种变化反映了高分子分子链的运动和变形。这种现象称为剪切力学性质变化，它是高分子材料在加工、使用和储存过程中的重要特征之一。剪切力学性质变化的机理和规